ボイラーの構造（A1～A10）

熱及び蒸気に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：平板壁の熱伝導によって伝わる熱量は、壁の両側面の温度差及び熱伝導する面積に比例し、厚さに反比例する。

２：固体壁の表面とそれに接する流体との間の熱移動を熱伝達といい、液体の沸騰又は蒸気の凝縮のように相変化を伴う場合の熱伝達率は極めて大きい。

３：放射伝熱によって伝わる熱量は、高温物体の絶対温度の四乗と低温物体の絶対温度の四乗との差に比例する。

４：飽和蒸気の比体積は、圧力が高くなるほど大きくなる。

５：熱と仕事は共にエネルギーの形態で、熱量3.6MJは、電気的仕事量1kWhに相当する。

解答と解説

次の低炭素鋼の応力-ひずみ線図に示す、A点、B点及びC点に関し、正しいものは１～５のうちどれか。

１：A点=弾性限度　B点=比例限度　C点=引張強さ

２：A点=弾性限度　B点=引張強さ　C点=降伏点

３：A点=比例限度　B点=弾性限度　C点=降伏点

４：A点=比例限度　B点=降伏点　C点=弾性限度

５：A点=降伏点　B点=弾性限度　C点=引張強さ

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：全ての組立てを製造工場で行い、完成状態で運搬できるパッケージ形式にしたものが多い。

２：煙管には、伝熱効果の大きいスパイラル管を用いているものが多い。

３：ウェットバック式には、燃焼ガスが炉筒の内面に沿って前方に戻る方式のものがある。

４：燃焼ガスが閉じられた炉筒後端で反転して前方に戻る「戻り燃焼方式」を採用し、燃焼効率を高めたものがある。

５：エコノマイザや空気予熱器を設けることは構造上可能であるが、ボイラー効率は80％までである。

解答と解説

水管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：燃焼室を自由な大きさに作ることができるので燃焼状態が良く、種々の燃料及び燃焼方式に対して適応性がある。

２：一般に水冷壁構造であり、水冷壁管は、火炎からの強い放射熱を有効に吸収し、高い蒸発率を示す放射伝熱面になるとともに、炉壁を保護する。

３：自然循環式の大容量のボイラーには、対流形過熱器とともに火炉上方に、放射熱を吸収する放射形過熱器を設けたものがある。

４：高温高圧のボイラーでは、本体伝熱面が水冷壁管だけからなり、接触伝熱面しかない放射ボイラーの形式となる。

５：給水及びボイラー水の処理に注意を要し、特に高圧のボイラーでは厳密な水管理を行う必要がある。

解答と解説

鋳鉄製ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：燃焼室の底面は、ほとんどがウェットボトム式で、かつ、完全密閉構造で高い蒸発率を示す接触伝熱面になる。

２：蒸気暖房返り管では、低水位事故を防止するため、ハートフォード式連結法が用いられる。

３：側二重柱構造のセクションでは、ボイラー水の循環において、燃焼室側の側柱が上昇管、外側の側柱が下降管の役割を果たしている。

４：使用できる圧力は、蒸気ボイラーで0.1MPa以下に限られる。

５：換算蒸発量は4t/h程度までであり、伝熱面積当たりの保有水量が比較的少ない。

解答と解説

空気予熱器及びエコノマイザに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：空気予熱器を設置することにより燃焼効率は増大するが、NOxの発生が増加する傾向にある。

２：空気予熱器の設置による通風抵抗の増加は、エコノマイザの設置による通風抵抗の増加より大きい。

３：高効率化や燃焼改善のためエコノマイザと空気予熱器を併用する場合は、一般にボイラー、エコノマイザ、空気予熱器の順に配置する。

４：ヒートパイプ式空気予熱器は、金属製の管の中にアンモニア、水などの熱媒体を減圧して封入し、高温側で熱媒体を蒸発させ、低温側で熱媒体蒸気を凝縮させて、熱の移動を行わせるものである。

５：熱交換式空気予熱器は、再生式空気予熱器に比べ、空気側とガス側との間に漏れが多いが、コンパクトな形状にすることができる。

解答と解説

温水ボイラー及び暖房用ボイラーの附属品に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：水高計は、温水ボイラーの圧力を測る計器であり、その構造及び作用は蒸気ボイラー用圧力計と同様である。

２：温水ボイラーの温度計は、ボイラー内又は温水の出口付近の見やすい位置に取り付ける。

３：逃がし管には、ボイラーに近い側に弁又はコックを取り付ける。

４：逃がし弁は、温水の温度が120℃以下の温水ボイラーで、逃がし管を設けない場合又は膨張タンクを密閉形とする場合に用いられる。

５：凝縮水給水ポンプは、重力又はボイラーの蒸気圧力で槽に押し込まれた凝縮水を、ボイラーに押し込むために用いられる。

解答と解説

ボイラーに使用する計測器こ関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ブルドン管圧力計は、断面が扁平な管を円弧状に曲げ、その一端を固定し他端を閉じ、その先に歯付扇形片を取り付けて小歯車とかみ合わせたものである。

２：差圧式流量計は、流体が流れている管の中にベンチュリ管又はオリフィスなどの絞り機構を挿入すると、流量がその入口と出口の差圧の平方根に比例することを利用している。

３：容積式流量計は、ケーシング内でだ円形歯車を2個組み合わせ、これを流体の流れによって回転させると、歯車とケーシング壁との間の空間部分の量だけ流体が流れ、流量が歯車の回転数の二乗に比例することを利用している。

４：丸形ガラス水面計は、主として最高使用圧力1MPa以下の丸ボイラーなどに用いられる。

５：二色水面計は、光線の屈折率の差を利用したもので、蒸気部は赤色に、水部は緑色に見える。

解答と解説

ボイラーにおける燃焼安全装置の火炎検出器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：火炎検出器は、火炎の有無又は強弱を検出し、電気信号に変換するもので、あらかじめ定められた条件に適合する火炎だけを検出することが必要である。

２：フォトダイオードセルは、光起電力効果を利用したもので、形状・寸法が小形であり、ガンタイプ油バーナなどに多く用いられる。

３：整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、油燃焼炎の検出に用いられるが、ガス燃焼炎には適さない。

４：紫外線光電管は、光電子放出現象を利用したもので、炉壁の放射による誤作動のおそれがあり、ガス燃焼炎の検出に用いられるが、油燃焼炎には適さない。

５：フレームロッドは、火炎の導電作用を利用したもので、ロッドの使用温度に制約があることから、点火用のガスバーナに多く用いられる。

解答と解説

ボイラーのドラム水位制御に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：水位制御の目的は、負荷が変動しても、ドラム水位をできるだけ一定に保つことである。

２：ドラム水位の逆応答とは、蒸気流量が増えるとドラム水位が一時的に下がる特性のことをいう。

３：単要素式は、ドラム水位だけを検出し、これに応じて給水量を調節する方式である。

４：二要素式は、ドラム水位及び蒸気流量を検出し、これらに応じて給水量を調節する方式である。

５：熱膨張管式水位調整装置には、単要素式と二要素式がある。

解答と解説